Hier geht es um den Selbstbau eines Hybridverstärker 1982
- Sanyo Hybrid-Modul STK 086
Es ist die Anleitung für einen edlen 2 x 70 Watt Sinus an 8 Ohm Hifi Verstärker. Und bei solchen Anleitungen werden oft die kleinen konzeptionellen Randbedingungen zwischen den Zeilen erläutert, die natürlich für alle Hifi-Verstärker gelten, also nicht nur für diese beschriebene Selbstbau-Type. Vor allem gibt es Informationen über Qualitäts- und Leistungsmessungen solcher Hybridbausteine.
Damals um 1980 waren aus unerklärlichen Gründen Endstufen mit Hybridbausteinen unbeliebt bis verrufen. Und das, obwohl die Hersteller eine viel genauere Qualitätskontrolle des fertigen Hybrid-Moduls durchführen konnten, als bei diskret aufgebauten Endstufen.
In verschiedenen renommierten Aktiv-Boxen wurden solche Module von Sanyo und Philips verwendet - mit exzellenten Ergebnissen, weit jenseits der Meinung sogenannter oder selbsternannter Hifi-Gurus.
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Bauanleitung für:
Stereo-Leistungsendstufe mit Hybridbausteinen
- Das Ergebnis dieser 1982er Bauanleitung ist ein erstaunlich hochwertiger Hifi Endverstärker
Mit dem Sanyo-Leistungsmodul STK 086 steht ein integrierter HiFi-Endverstärker-Baustein für eine Ausgangsleistung von 70 Watt an einer Impedanz von 8 Ohm zur Verfügung. Somit entfällt das lästige Ausmessen von Transistordaten. Probleme, die sich durch eine reine Gleichspannungskopplung bisher bei in diskreter Transistortechnik realisierten Endstufen ergaben, sind völlig eliminiert.
In Verbindung mit einer aufwendigen Schutzschaltung erhält man ein nachbausicheres Konzept mit sehr guten Daten. Im Labor reichte die 3dB Bandbreite von 5Hz bis 30KHz, bezogen auf volle Ausgangsleistung an einer Ohmschen Last von 8 Ohm. Der Klirrfaktor betrug bei 1KHz Modulationsfrequenz und 70 Watt ca. 0,08% - bei einer Eingangsamplitude von 0,95 Veff.
Die Gehäuse-Mechanik des Selbstbausatzes:
(Eigentlich könnte man darüber hinweglesen, doch auch hier steht ein Krümelchen Wahrheit in den Zeilen.)
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Die einzelnen Aluplatten werden im Metallhandel meist auf das gewünschte Maß zugeschlagen. Wer darüber hinaus statt das Gehäuse zu lackieren, es lieber eloxieren lassen will, dem ist diese Möglichkeit mehr zu empfehlen. Die einzelnen Metallplatten werden mit Gerätebau-Profilen, die als Meterware in allen guten Spezialgeschäften erhältlich sind, zusammengeschraubt. Davor sollte man jedoch Front- und Rückwand sowie die Kühlkörper mit den entsprechenden Bohrungen und Gewinden versehen und für ausreichende Belüftung sorgen. Die Seitenteile des Gehäuses bilden in unserem Fall die beiden überdimensionierten Kühlkörper.
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Das Netzteil
- Ringkerntransformatoren sind die aufwendigsten und teuersten Transformatorentypen
Der große Ringkerntrafo, die Elektrolyt-Kondensatoren und der Gleichrichter werden auf der Bodenplatte montiert, die ebenso wie die Deckplatte mit vielen Lüftungslöchern zu versehen ist. Der Gleichrichter kann vor der Montage ein wenig mit Wärmeleitpaste bestrichen werden. Die Verdrahtung erfolgt mit 1,5mm2 !!! Litzen in verschiedenen Farben. Nach Fertigstellung des Netzteiles sollte man einschalten und die symmetrische Betriebsspannung von ca. ±42 Volt messen.
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Der "Vorkämpfer" hat also den teuersten Trafo vorgesehen, um die Qualität des gesamten Verstärkers recht weit nach oben zu treiben. Beachten Sie die Verdrahtungsvorgabe mit 1,5 "quadrat" Litze. Das werden Sie in vielen heutigen Verstärkern immer noch nicht finden.
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Die Schutzschaltung
Der beste Verstärker ist unbrauchbar geworden, wenn ihn ein Kurzschluß am Ausgang oder der thermische Schock aus dem Transistorleben katapultiert hat. Daher ist es notwendig, eine ausreichende Schutzvorrichtung aufzubauen, die folgende Funktionen aufweist:
Verzögertes Einschalten der Lautsprecher, sobald die Speisespannung symmetrisch aufgebaut ist, denn die Gleichspannungskopplung auch im Ausgangskreis erfordert diese Vorsichtsmaßnahme. Sofortiges Abschalten der Lautsprecher-Ausgangsleitungen, wenn ein Kurzschluß auf diesen stattfinden sollte. Sofortiges Abschalten der Lautsprecher, wenn die Kühlkörpertemperatur den Wert von 60 Grad Celsius übersteigt.
Die Transistoren T1 und T2 dienen zur Überstrom-Erkennung. Sollte zum Beispiel eine Lautsprecherbox mit einer Impedanz von 4 Ohm angeschlossen werden, so wird bei Überstrom über T3 der Relaistreiber, bestehend aus den Transistoren T4, T5 und T6 aktiviert, Das Relais schaltet und öffnet damit die beiden Kontakte zu den Lautsprechern. Da T4 und T5 als Flipflop ausgelegt sind, bleibt dieser Zustand solange erhalten, bis der Netzschalter betätigt wurde und die LED vollkommen erloschen ist.
Wird der Verstärker erneut in Betrieb genommen, so dienen die Transistoren T7 und T8 als Einschaltverzögerung. Erst wenn die Betriebsspannungen ihre Sollwerte erreicht haben, wird der Relaistreiber die Kontakte zu den Lautsprechern schließen.
Die thermische Sicherung
Die thermischen Sicherungen bestehen aus den Transistoren T9 und T10. Die PTC-Fühler dienen zum Erkennen der maximalen Kühlkörpertemperatur. Die Sensoren sollten in unmittelbarer Nähe der Leistungs-Hybridverstärker auf dem Kühlkörper montiert werden. Auch hier empfiehlt sich die Verwendung von Wärmeleitpaste, denn schließlich gilt es, die Wärmeträgheit der Werkstoffe klein zu halten.
Sobald die Platine bestückt ist, sollten Sie diese auf die genannten Schaltzustände hin überprüfen. Den Überstromsensor R7 schalten Sie zuerst „freitragend" in den Versuchsaufbau. Bitte überprüfen Sie die Schutzschaltung ohne Endverstärker. Nach Betätigen des Netz-Einschalters sollte nach etwa zwei Sekunden das Relais aktiviert werden. Schließen Sie die Ausgangsklemmen der Lautsprecher eines Kanals maximal eine Sekunde kurz. Sofort müssen die Relaiskontakte öffnen! Das Netzteil wird durch den Einschalter wieder außer Betrieb genommen.
Sie warten die „Reset-Zeit" ab, bis die LED vollkommen erloschen ist - dann schalten Sie wieder ein. Jetzt startet die Verzögerung von zwei Sekunden - das Relais wird aktiviert. Nehmen Sie nun einen der beiden PTC-Fühler und heizen ihn vorsichtig mit dem Lötkolben auf. Auch hierbei müssen die Relaiskontakte öffnen. Dieser Schaltzustand bleibt durch das Flipflop (bestehend aus T4 und T5) erhalten und kann lediglich durch Abschalten des Netzteiles zurückgesetzt werden. Erst wenn die elektronische Schutzschaltung funktioniert, beginnen Sie mit dem Bestücken der Endstufen.
Die Inbetriebnahme
Sobald die Endstufenplatine vollständig mit Bauteilen versehen sind, kontrollieren Sie nochmals den Bestückungsplan. Dann streichen Sie mit einem Messer Wärmeleitpaste auf die Rückflächen der Hybridverstärker STK 086, bevor Sie auf den beiden Kühlkörpern montiert werden. Hierzu sollten Gewinde in die schwarzen Aluminiumblöcke gebohrt werden. Verwenden Sie jedoch drei Gewindeschneider, bestehend aus: Vor-, Haupt- und Nachschneider. Sie schneiden mit einem Wendeisen von Hand: denn Alu ist weich und die Gewindegänge reißen sonst beim Anschrauben aus. Also keine Bohrmaschine, und keinen Universal-Schneider benützen! Ist alles fertig, so schalten Sie ein Milliampere-Meter in die Pluszuleitung der Verstärker. Der Ruhestrom sollte pro Zweig den Wert von 100 mA nicht übersteigen. Und nun viel Spaß mit dem „Leistungsbrummer"! - rf
Das war die Technik von 1982.
Auf den Schaltplan und die Folien für die eigenen Platinen verzichten wir hier, da die Hybridmodule schon lange nicht mehr verfügbar sind. Dieser Artikel soll nur etwas beschreiben, wie zum Bespiel die Verdrahtung im Verstärker drinnen mit ausreichend dicken flexiblen Leitungen.
Nach meiner Erfahrung haben diese Hybridmodule, solange es sich um erste Wahl Module handelte, ganz erstaunliche Hifi-Qualitäten gehabt und wurden damals absolut zu Unrecht abgekanzelt.
